WO2015098716A1 - ハロゲン置換フタリドの製造方法 - Google Patents

ハロゲン置換フタリドの製造方法 Download PDF

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達也 鳥海
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/87Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans
    • C07D307/88Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans with one oxygen atom directly attached in position 1 or 3
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/06Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom five-membered rings
    • A01N43/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom five-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
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    • A01N43/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/06Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom five-membered rings
    • A01N43/12Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom five-membered rings condensed with a carbocyclic ring

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a halogen-substituted phthalide.
  • Halogen-substituted phthalide is a useful compound as a raw material, intermediate and raw material for medical and agricultural chemicals.
  • Patent Document 1 tetrachlorophthalic anhydride and sodium borohydride are reacted in the presence of 2-propanol, tetrahydrofuran or 1,2-dimethoxyethane, and the resulting crystals are filtered out and washed 4 , 5,6,7-tetrachlorophthalide is described.
  • a method for producing a halogen-substituted phthalide including the following steps (A) and (B).
  • Step (A) A step of reacting halogen-substituted phthalic anhydride and sodium borohydride in the presence of at least one solvent selected from the group consisting of ether solvents and alcohol solvents.
  • Halogen-substituted phthalic anhydride is phthalic anhydride in which at least one of the four hydrogen atoms of phthalic anhydride is substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.
  • a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.
  • the halogen-substituted phthalic anhydride include monohalogen-substituted phthalic anhydride, dihalogen-substituted phthalic anhydride, trihalogen-substituted phthalic anhydride, and tetrahalogen-substituted phthalic anhydride.
  • Monohalogen-substituted phthalic anhydride is phthalic anhydride in which one of the four hydrogen atoms of phthalic anhydride is substituted with a halogen atom.
  • Monohalogen-substituted phthalic anhydrides include 3-fluorophthalic anhydride, 4-fluorophthalic anhydride, 3-chlorophthalic anhydride, 4-chlorophthalic anhydride, 3-bromophthalic anhydride and 4-bromophthalic anhydride Is mentioned.
  • Dihalogen-substituted phthalic anhydride is phthalic anhydride in which two of the four hydrogen atoms of phthalic anhydride are substituted with halogen atoms.
  • Dihalogen-substituted phthalic anhydrides include 3,4-difluorophthalic anhydride, 3,5-difluorophthalic anhydride, 3,6-difluorophthalic anhydride, 4,5-difluorophthalic anhydride, 3,4-dichloro anhydride Phthalic acid, 3,5-dichlorophthalic anhydride, 3,6-dichlorophthalic anhydride, 4,5-dichlorophthalic anhydride, 3,4-dibromophthalic anhydride, 3,5-dibromophthalic anhydride, 3, 6-dibromophthalic anhydride, 4,5-dibromophthalic anhydride, 3-chloro-4-fluorophthalic anhydride, 3-chloro-5-fluoro
  • Trihalogen-substituted phthalic anhydride is phthalic anhydride in which three of the four hydrogen atoms of phthalic anhydride are substituted with halogen atoms.
  • Examples of the trihalogen-substituted phthalic anhydride include 3,4,5-trifluorophthalic anhydride, 3,4,6-trifluorophthalic anhydride, 3,4,5-trichlorophthalic anhydride, 3,4,6- Trichlorophthalic anhydride, 3,4,5-tribromophthalic anhydride, 3,4,6-tribromophthalic anhydride, 3,4-dichloro-5-fluorophthalic anhydride, 3,4-dichloro-6-fluoroanhydride Mention may be made of phthalic acid and 4,5-dichloro-3-fluorophthalic anhydride.
  • Tetrahalogen-substituted phthalic anhydride is phthalic anhydride in which all four hydrogen atoms of phthalic anhydride are substituted with halogen atoms.
  • Examples of the tetrahalogen-substituted phthalic anhydride include tetrafluorophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, 3,6-dichloro-4,5-difluorophthalic anhydride, 4,5-dichloro-3,6 -Difluorophthalic anhydride, 6-fluoro-3,4,5-trichlorophthalic anhydride and 6-chloro-3,4,5-trifluorophthalic anhydride.
  • the monohalogen-substituted phthalic anhydride, dihalogen-substituted phthalic anhydride, and trihalogen-substituted phthalic anhydride may further have a substituent that is inert to the reaction between the halogen-substituted phthalic anhydride and sodium borohydride.
  • substituent inert to the reaction between the halogen-substituted phthalic anhydride and sodium borohydride include alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • the halogen-substituted phthalic anhydride is preferably tetrahalogen-substituted phthalic anhydride, more preferably tetrachlorophthalic anhydride.
  • the halogen-substituted phthalic anhydride is a method of halogenating phthalic anhydride (see JP-A-6-329653), a method of dehydrating by reacting halogen-substituted phthalic acid with thionyl chloride or the like (JP-A-6-16656). See).
  • Sodium borohydride may be commercially available, or prepared by a known method such as reacting a borate ester with sodium hydride.
  • the amount of sodium borohydride to be used is preferably 0.5 mol or more, more preferably 0.5 to 3 mol, still more preferably 0.7 to 1 mol per mol of halogen-substituted phthalic anhydride. 0.5 mol, particularly preferably 0.8 to 1 mol.
  • ether solvents include diethyl ether, methyl tert-butyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, and 1,2-dimethoxyethane.
  • the ether solvent is preferably tetrahydrofuran or 1,2-dimethoxyethane, more preferably 1,2-dimethoxyethane.
  • the ether solvent a commercially available one can be used as it is, or it can be used after purification by a purification means such as distillation.
  • the amount of the ether solvent used is preferably 0.1 to 100 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 1 part by weight of the halogen-substituted phthalic anhydride.
  • Examples of the alcohol solvent include compounds having at least one hydroxyl group, specifically methanol and alcohol having 2 or more carbon atoms.
  • Examples of the alcohol having 2 or more carbon atoms include primary alcohols having 2 to 12 carbon atoms, secondary alcohols having 3 to 12 carbon atoms, and tertiary alcohols having 3 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the primary alcohol having 2 to 12 carbon atoms include ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-pentanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, benzyl alcohol, and ethylene glycol. , Ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether.
  • Examples of the secondary alcohol having 3 to 12 carbon atoms include 2-propanol, 2-butanol, 2-pentanol, 3-pentanol, cyclopentyl alcohol, and cyclohexyl alcohol.
  • Examples of the tertiary alcohol having 3 to 12 carbon atoms include 2-methyl-2-propanol, 2-methyl-2-butanol and 3-ethyl-3-pentanol.
  • the alcohol solvent is preferably methanol, a primary alcohol having 2 to 12 carbon atoms, or a secondary alcohol having 3 to 12 carbon atoms, more preferably methanol, a primary alcohol having 2 to 6 carbon atoms or 3 carbon atoms.
  • ⁇ 6 secondary alcohol more preferably methanol or 2-propanol, and still more preferably 2-propanol.
  • the alcohol solvent a commercially available one can be used as it is, or it can be used after purification by a purification means such as distillation.
  • the alcohol solvent is methanol
  • the amount of the alcohol solvent used is preferably 1 to 50 mol with respect to 1 mol of sodium borohydride.
  • the alcohol solvent is an alcohol having 2 or more carbon atoms
  • the amount is preferably 0.1 to 100 parts by weight, more preferably 0.2 to 10 parts by weight with respect to 1 part by weight of the halogen-substituted phthalic anhydride.
  • a solvent other than an ether solvent and an alcohol solvent and inert to the reaction between the halogen-substituted phthalic anhydride and sodium borohydride (hereinafter sometimes referred to as an inert solvent).
  • the reaction may be carried out in the presence.
  • the inert solvent include aromatic hydrocarbon solvents, halogenated aromatic hydrocarbon solvents, and aliphatic hydrocarbon solvents.
  • Aromatic hydrocarbon solvents include toluene and xylene
  • halogenated aromatic hydrocarbon solvents include chlorobenzene and dichlorobenzene
  • aliphatic hydrocarbon solvents include pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane.
  • the inert solvent is preferably an aromatic hydrocarbon solvent, more preferably an aromatic hydrocarbon solvent having 6 to 10 carbon atoms, and still more preferably toluene.
  • the inert solvent a commercially available one can be used as it is, or it can be used after being purified by a purification means such as distillation.
  • the amount of the inert solvent used is preferably 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 1 part by weight of at least one solvent selected from the group consisting of ether solvents and alcohol solvents. Part, more preferably 0.1 to 0.5 part by weight.
  • Step (A) is performed by mixing at least one solvent selected from the group consisting of ether solvents and alcohol solvents, halogen-substituted phthalic anhydride, and sodium borohydride.
  • a mixing method at least one solvent selected from the group consisting of an ether solvent and an alcohol solvent and sodium borohydride are mixed, and the resulting mixture is mixed with a halogen-substituted phthalic anhydride, from an ether solvent and an alcohol solvent.
  • Examples include a method of mixing at least one solvent selected from the group and halogen-substituted phthalic anhydride and mixing sodium borohydride into the resulting mixture.
  • a method in which at least one solvent selected from the group consisting of an ether solvent and an alcohol solvent and a halogen-substituted phthalic anhydride are mixed and sodium borohydride is mixed with the resulting mixture is preferable.
  • Sodium borohydride and at least one solvent selected from the group consisting of ether solvents and alcohol solvents can be added in portions.
  • sodium borohydride is prepared and used, at least one solvent selected from the group consisting of an ether solvent and an alcohol solvent is mixed with halogen-substituted phthalic anhydride, and sodium borohydride is prepared in the resulting mixture. You can also.
  • the reaction temperature of the halogen-substituted phthalic anhydride and sodium borohydride is usually ⁇ 20 to 200 ° C., preferably ⁇ 10 to 100 ° C., more preferably ⁇ 5 to 80 ° C.
  • Step (A) is carried out under normal pressure, reduced pressure or increased pressure, preferably under normal pressure.
  • the progress of the reaction can be confirmed by analysis means such as gas chromatography or liquid chromatography.
  • the solvent containing at least one selected from the group consisting of an ether solvent and an alcohol solvent is distilled off from the reaction mixture obtained in the step (A) (hereinafter sometimes referred to as the mixture (A)), and aromatics are removed. It is preferably carried out by adding a hydrocarbon solvent.
  • the solvent contained in the mixture obtained in the step (B) includes an aromatic hydrocarbon solvent.
  • the solvent contained in the mixture (B) may contain at least one solvent selected from the group consisting of ether solvents and alcohol solvents, or an inert solvent.
  • the content of at least one solvent selected from the group consisting of an ether solvent and an alcohol solvent with respect to the solvent contained in the mixture (B) is usually less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight.
  • the content of the aromatic hydrocarbon solvent with respect to the solvent contained in the mixture (B) is usually 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more.
  • the mixture (A) contains an ether solvent the content of the ether solvent with respect to the solvent contained in the mixture (B) is preferably 3% by weight or less.
  • the content of the alcohol solvent with respect to the solvent contained in the mixture (B) is preferably 2% by weight or less.
  • the aromatic hydrocarbon solvent examples include toluene and xylene, preferably toluene.
  • the distilled solvent is preferably reused and used as at least one solvent selected from the group consisting of an ether solvent and an alcohol solvent in the step (A). It is more preferable to perform a purification operation such as rectification before reuse.
  • Water may be added to the reaction system before step (A), during step (A), or between step (A) and step (B). Good. It is preferable to add water between the step (A) and the step (B). In addition, when water already contains in the solvent in the step (A), the reaction may be carried out without adding water.
  • the amount of water added to the reaction system is preferably 0.05 to 3 mol per 1 mol of sodium borohydride. When water is added to the reaction system prior to step (A), the amount of water added is usually 0.05 to 1 mol, preferably 0.05 to 0.5 mol per mol of sodium borohydride. Mol, more preferably 0.1 to 0.3 mol.
  • the amount of water added is usually 0.05 to 1 mol, preferably 0.05 to 0.5 mol, relative to 1 mol of sodium borohydride. More preferably, it is 0.1 to 0.3 mol.
  • the amount of water added is usually 0.05 to 3 mol, preferably 0, per 1 mol of sodium borohydride. .1 to 1 mol, and more preferably 0.2 to 0.6 mol. You may add water with the above-mentioned inert solvent.
  • the temperature of the reaction mixture when adding water is usually -20 to 200 ° C, preferably -20 to 80 ° C, more preferably -10 to 40 ° C.
  • the production method of the present invention preferably includes steps (A), (B) and (C).
  • the acid include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen sulfide, and boric acid; aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, butanoic acid, and oxalic acid; aromatic carboxylic acids such as benzoic acid; methane Examples thereof include aliphatic sulfonic acids such as sulfonic acid, ethanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid; and aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid.
  • the acid is preferably an inorganic acid, more preferably hydrogen sulfide.
  • a commercially available acid can be used, and the acid may be used alone or in combination with a solvent.
  • the solvent to be mixed with the acid include water, the above-described ether solvent, the above-described alcohol solvent, and the like.
  • sulfuric acid which is a mixture of hydrogen sulfide and water is mentioned as a mixture.
  • sulfuric acid it is preferably 5-38% by weight sulfuric acid, more preferably 20-38% by weight sulfuric acid.
  • the amount of acid used is usually 0.5 to 10 moles per mole of sodium borohydride.
  • Mixing of the mixture (B) and the acid may be performed in the presence of a solvent.
  • a solvent the above-mentioned inert solvent, the above-mentioned ether solvent, the above-mentioned alcohol solvent, etc. are mentioned.
  • the method of mixing the mixture (B) and the acid include a method of mixing the solvent and the acid and adding the mixture (B) to the resulting acid solution, and a method of adding the acid to the mixture (B). It is done.
  • Mixture (B) and acid may be added in portions.
  • the mixing temperature of the mixture obtained in the step (B) and the acid is usually 10 to 70 ° C.
  • the production method of the present invention preferably includes the steps (A), (B) and a removal step, and more preferably includes the steps (A), (B), (C) and the removal step.
  • the extraction step is a step of taking out the halogen-substituted phthalide from the mixture (B) or the mixture obtained in the step (C).
  • a method for taking out the halogen-substituted phthalide from the mixture (B) or the mixture obtained in the step (C) there is a method for solid-liquid separation of the mixture (B) or the mixture obtained in the step (C) by filtration, decantation or the like. Can be mentioned. If necessary, neutralization, concentration, cooling, etc. may be performed before solid-liquid separation.
  • the taken out halogen-substituted phthalide is preferably dried.
  • ⁇ Purification process> It is preferable to further purify the halogen-substituted phthalide obtained in the removal step.
  • the purification method include washing, column chromatography, crystallization and the like.
  • the crystallization method include a method of dissolving a halogen-substituted phthalide in a solvent to prepare a solution, cooling the resulting solution, a method of concentrating the solution, and a method of adding a poor solvent to the solution. A method of adding a poor solvent to the solution is preferred.
  • halogen-substituted phthalides 4-fluorophthalide, 5-fluorophthalide, 6-fluorophthalide, 7-fluorophthalide, 4-chlorophthalide, 5-chlorophthalide, 6-chlorophthalide, 7-chlorophthalide, 4-bromophthalide, 5 -Bromophthalide, 6-bromophthalide, 7-bromophthalide, 4,5-difluorophthalide, 4,6-difluorophthalide, 4,7-difluorophthalide, 5,6-difluorophthalide, 4,5-dichlorophthalide 4,6-dichlorophthalide, 4,7-dichlorophthalide, 5,6-dichlorophthalide, 4,5-dibromophthalide, 4,6-dibromophthalide, 4,7-dibromophthalide, 5, , 6-dibromophthalide, 4-chloro-5-fluorophthalide, 4-chloro-6-fluorophthalide, 5-
  • Example 1 A separable flask was charged with 60.1 g of tetrachlorophthalic anhydride, 150.2 g of 1,2-dimethoxyethane, 90.1 g of toluene and 18.8 g of 2-propanol at room temperature, and the resulting mixture was stirred at ⁇ 5. Cooled to ° C. After adding 7.9 g of sodium borohydride to the mixture in portions over about 1 hour, the mixture was stirred at ⁇ 5 ° C. for 3 hours. When 480.2 g of toluene and 1.1 g of water were added to the obtained mixture, it changed from yellow to yellowish white slurry with gentle foaming. The obtained slurry was stirred at 60 ° C. for 24 hours to confirm the stability.
  • Example 2 A separable flask was charged with 60.1 g of tetrachlorophthalic anhydride, 212.3 g of 1,2-dimethoxyethane, 28.1 g of toluene, and 18.8 g of 2-propanol at room temperature, and the resulting mixture was stirred at ⁇ 5. Cooled to ° C. To the mixture, 8.0 g of sodium borohydride was added in portions over about 1 hour, followed by stirring at ⁇ 5 ° C. for 3 hours. When 480.2 g of toluene and 1,9 g of water were added to the obtained mixture, it changed from yellow to yellowish white slurry with gentle foaming. The resulting slurry was stirred at 40 ° C.
  • Example 3 A separable flask was charged with 60.2 g of tetrachlorophthalic anhydride, 212.3 g of 1,2-dimethoxyethane, 28.0 g of toluene, and 18.9 g of 2-propanol at room temperature, and the resultant mixture was stirred. Cooled to 5 ° C. To the mixture, 8.1 g of sodium borohydride was added in portions over about 1 hour, followed by stirring at ⁇ 5 ° C. for 3 hours. When toluene 480.2g and water 3.9g were added to the obtained mixture, it changed from yellow to yellowish white slurry with gentle foaming. The obtained slurry was stirred at 40 ° C. for 67 hours to confirm the stability.
  • Example 4 A separable flask was charged with 60.1 g of tetrachlorophthalic anhydride, 212.5 g of 1,2-dimethoxyethane, 28.0 g of toluene, and 15.0 g of 2-propanol at room temperature, and the resulting mixture was stirred at ⁇ 5. Cooled to ° C. To the mixture, 6.3 g of sodium borohydride was added in portions over 10 hours, followed by stirring at ⁇ 5 ° C. for 3 hours. When 480.9 g of toluene and 1.2 g of water were added to the resulting mixture, it changed from a yellow to a yellowish white slurry with gentle foaming.
  • the composition of the distilled solvent was 66.2% by weight of toluene, 32.5% by weight of 1,2-dimethoxyethane, and 1.3% by weight of 2-propanol.
  • the concentrated residue was improved from a high viscosity slurry to a low viscosity slurry so that the mass property was improved to such an extent that scaling was slightly caused.
  • the liquid feeding property was good.
  • 422.8 g of toluene was added to obtain a mixture in which the solvent was replaced.
  • Example 5 A separable flask was charged with 60.0 g of tetrachlorophthalic anhydride, 212.4 g of 1,2-dimethoxyethane, 28.1 g of toluene, 15.0 g of 2-propanol and 1.3 g of water at room temperature. Cool to ⁇ 5 ° C. with stirring. To the mixture was added sodium borohydride (6.3 g) in portions over 5 hours, and the mixture was stirred at -5 ° C overnight.
  • the solvent composition of the fraction was 64.6% by weight of toluene, 1% , 2-dimethoxyethane 32.8 wt%, 2-propanol 1.9 wt%.
  • the concentrated residue was improved from a high viscosity slurry to a low viscosity slurry so that the mass property was improved to such an extent that scaling was slightly caused.
  • the liquid feeding property was good.
  • 403.8 g of toluene was added to obtain a reaction mixture in which the solvent was replaced.
  • the filtered crystals were washed with 60.3 g of a 45 wt% 2-propanol-toluene solution and dried to obtain 42.6 g of 4,5,6,7-tetrachlorophthalide as white crystals.
  • the 4,5,6,7-tetrachlorophthalide content in the crystals, filtrate and washings was determined by gas chromatography internal standard method, and the yield was determined. Yield: 75.1% (based on tetrachlorophthalic anhydride)
  • Example 6 A separable flask was charged with 60.2 g of tetrachlorophthalic anhydride, 212.4 g of 1,2-dimethoxyethane, 28.1 g of toluene, 15.2 g of 2-propanol and 0.8 g of water at room temperature. Cool to ⁇ 5 ° C. with stirring. To the mixture was added sodium borohydride (6.3 g) in portions over 5 hours, and the mixture was stirred at -5 ° C overnight. When 480.3 g of toluene was added to the obtained mixture and 653.3 g of the solvent was distilled off at 30 to 40 ° C.
  • the solvent composition was 67.5% by weight of toluene, 1,2-dimethoxyethane. They were 31.0 wt% and 2-propanol 1.5 wt%.
  • the concentrated residue was improved from a high viscosity slurry to a low viscosity slurry so that the mass property was improved to such an extent that scaling was slightly caused.
  • the liquid feeding property was good.
  • 502.7 g of toluene was added to obtain a mixture in which the solvent was replaced.
  • the obtained mixture was added dropwise to a separable flask charged with 151.3 g of 20.6 wt% sulfuric acid at 40 ° C. over 30 minutes, mild foaming was observed.
  • the obtained mixture was heated to 80 ° C., and after standing and liquid separation, the organic layer was washed with 120.3 g of water and further subjected to liquid separation operation.
  • the organic layer 395.4 g of the solvent was distilled off under normal pressure, 2.3 g of toluene was added, and 267.0 g of a 45 wt% 2-propanol toluene solution was dropped. Then, it cooled to 0 degreeC over 14 hours, the white crystal
  • the filtered crystals were washed with 60.2 g of a 45 wt% 2-propanol-toluene solution and dried to obtain 45.2 g of 4,5,6,7-tetrachlorophthalide as white crystals.
  • the 4,5,6,7-tetrachlorophthalide content in the crystals, filtrate and washings was determined by gas chromatography internal standard method, and the yield was determined. Yield: 79.2% (based on tetrachlorophthalic anhydride)
  • a halogen-substituted phthalide can be produced with high yield while recovering at least one solvent selected from the group consisting of ether solvents and alcohol solvents.

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Abstract

下記工程(A)及び(B)を含むハロゲン置換フタリドの製造方法。工程(A):エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒中、水の存在下、ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとを反応させる工程。工程(B):工程(A)で得られた反応混合物に含まれるエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の一部又は全部を、芳香族炭化水素溶媒に置換する工程。

Description

ハロゲン置換フタリドの製造方法
 本発明は、ハロゲン置換フタリドの製造方法に関する。
 ハロゲン置換フタリドは、医農薬の原料、中間体及び原体として有用な化合物である。特許文献1には、2−プロパノール、テトラヒドロフラン又は1,2−ジメトキシエタンの存在下、テトラクロロ無水フタル酸と水酸化ホウ素ナトリウムとを反応させ、得られた結晶をろ過して取り出し、洗浄する4,5,6,7−テトラクロロフタリドの製造方法が記載されている。
特開2011−26295号公報
 使用溶媒を回収しながら、収率よくハロゲン置換フタリドを製造する方法が求められていた。
 本発明は、以下の[1]~[7]の発明を提供するものである。
[1] 下記工程(A)及び(B)を含むハロゲン置換フタリドの製造方法。
工程(A):エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒中、水の存在下、ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとを反応させる工程。
工程(B):工程(A)で得られた反応混合物に含まれるエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の一部又は全部を、芳香族炭化水素溶媒に置換する工程。
[2] 工程(B)よりも前に水を反応系に添加する[1]記載の製造方法。
[3] 下記工程(A)及び(B)を含むハロゲン置換フタリドの製造方法。
工程(A):エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の存在下、ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとを反応させる工程。
工程(B):工程(A)で得られた反応混合物に水を添加し、該反応混合物に含まれるエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の一部又は全部を、芳香族炭化水素溶媒に置換する工程。
[4] さらに下記工程(C)を含む[1]~[3]に記載の製造方法。
工程(C):工程(B)で得られた混合物と酸とを混合する工程。
[5] 水の量が、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して0.05~3モルである[1]~[4]に記載の製造方法。
[6] ハロゲン置換フタリドが、テトラハロゲン置換無水フタル酸である[1]~[5]に記載の製造方法。
[7] ハロゲン置換フタリドが、テトラクロロ無水フタル酸である[1]~[6]に記載の製造方法。
<工程(A)>
 ハロゲン置換無水フタル酸は、無水フタル酸が有する4個の水素原子のうちの少なくとも1個が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子に置換された無水フタル酸である。ハロゲン置換無水フタル酸としては、モノハロゲン置換無水フタル酸、ジハロゲン置換無水フタル酸、トリハロゲン置換無水フタル酸及びテトラハロゲン置換無水フタル酸が挙げられる。
 モノハロゲン置換無水フタル酸は、無水フタル酸が有する4個の水素原子のうちの1個がハロゲン原子に置換された無水フタル酸である。
 モノハロゲン置換無水フタル酸としては、3−フルオロ無水フタル酸、4−フルオロ無水フタル酸、3−クロロ無水フタル酸、4−クロロ無水フタル酸、3−ブロモ無水フタル酸及び4−ブロモ無水フタル酸が挙げられる。
 ジハロゲン置換無水フタル酸は、無水フタル酸が有する4個の水素原子のうちの2個がハロゲン原子に置換された無水フタル酸である。
 ジハロゲン置換無水フタル酸としては、3,4−ジフルオロ無水フタル酸、3,5−ジフルオロ無水フタル酸、3,6−ジフルオロ無水フタル酸、4,5−ジフルオロ無水フタル酸、3,4−ジクロロ無水フタル酸、3,5−ジクロロ無水フタル酸、3,6−ジクロロ無水フタル酸、4,5−ジクロロ無水フタル酸、3,4−ジブロモ無水フタル酸、3,5−ジブロモ無水フタル酸、3,6−ジブロモ無水フタル酸、4,5−ジブロモ無水フタル酸、3−クロロ−4−フルオロ無水フタル酸、3−クロロ−5−フルオロ無水フタル酸、3−クロロ−6−フルオロ無水フタル酸、4−クロロ−5−フルオロ無水フタル酸、3−ブロモ−4−フルオロ無水フタル酸、3−ブロモ−5−フルオロ無水フタル酸、3−ブロモ−6−フルオロ無水フタル酸及び4−ブロモ−5−フルオロ無水フタル酸が挙げられる。
 トリハロゲン置換無水フタル酸は、無水フタル酸が有する4個の水素原子のうちの3個がハロゲン原子に置換された無水フタル酸である。
 トリハロゲン置換無水フタル酸としては、3,4,5−トリフルオロ無水フタル酸、3,4,6−トリフルオロ無水フタル酸、3,4,5−トリクロロ無水フタル酸、3,4,6−トリクロロ無水フタル酸、3,4,5−トリブロモ無水フタル酸、3,4,6−トリブロモ無水フタル酸、3,4−ジクロロ−5−フルオロ無水フタル酸、3,4−ジクロロ−6−フルオロ無水フタル酸及び4,5−ジクロロ−3−フルオロ無水フタル酸が挙げられる。
 テトラハロゲン置換無水フタル酸は、無水フタル酸が有する4個の水素原子の全てがハロゲン原子に置換された無水フタル酸である。
 テトラハロゲン置換無水フタル酸としては、テトラフルオロ無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、3,6−ジクロロ−4,5−ジフルオロ無水フタル酸、4,5−ジクロロ−3,6−ジフルオロ無水フタル酸、6−フルオロ−3,4,5−トリクロロ無水フタル酸及び6−クロロ−3,4,5−トリフルオロ無水フタル酸が挙げられる。
 モノハロゲン置換無水フタル酸、ジハロゲン置換無水フタル酸及びトリハロゲン置換無水フタル酸は、ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとの反応に不活性な置換基を、さらに有していてもよい。
 ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとの反応に不活性な置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1~12のアルキル基が挙げられる。
 ハロゲン置換無水フタル酸は、好ましくはテトラハロゲン置換無水フタル酸であり、より好ましくはテトラクロロ無水フタル酸である。
 ハロゲン置換無水フタル酸は、無水フタル酸をハロゲン化する方法(特開平6−329653号公報参照。)、ハロゲン置換フタル酸を塩化チオニル等と反応させて脱水する方法(特開平6−16656号公報参照。)により製造することができる。
 水素化ホウ素ナトリウムは、市販のものであってもよいし、ホウ酸エステルと水素化ナトリウムとを反応させる等の公知の方法により調製したものであってもよい。
 水素化ホウ素ナトリウムの使用量は、ハロゲン置換無水フタル酸1モルに対して、好ましくは0.5モル以上であり、より好ましくは0.5~3モルであり、さらに好ましくは0.7~1.5モルであり、特に好ましくは0.8~1モルである。
 エーテル溶媒としては、ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテル及び1,2−ジメトキシエタンが挙げられる。
 エーテル溶媒は、好ましくはテトラヒドロフランまたは1,2−ジメトキシエタンであり、より好ましくは1,2−ジメトキシエタンである。
 エーテル溶媒は、市販のものをそのまま用いることもできるし、蒸留等の精製手段により精製して用いることもできる。
 エーテル溶媒の使用量は、ハロゲン置換無水フタル酸1重量部に対して、好ましくは0.1~100重量部、より好ましくは1~10重量部である。
 アルコール溶媒としては、少なくとも1つの水酸基を有する化合物、具体的にはメタノール及び炭素数2以上のアルコールが挙げられる。
 炭素数2以上のアルコールとしては、炭素数2~12の1級アルコール、炭素数3~12の2級アルコール及び炭素数3~12の3級アルコールが挙げられる。
 炭素数2~12の1級アルコールとしては、エタノール、1−プロパノール、1−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ペンタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル及びエチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
 炭素数3~12の2級アルコールとしては、2−プロパノール、2−ブタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、シクロペンチルアルコール及びシクロヘキシルアルコールが挙げられる。
 炭素数3~12の3級アルコールとしては、2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール及び3−エチル−3−ペンタノールが挙げられる。
 アルコール溶媒は、好ましくは、メタノール、炭素数2~12の1級アルコール又は炭素数3~12の2級アルコールであり、より好ましくは、メタノール、炭素数2~6の1級アルコール又は炭素数3~6の2級アルコールであり、さらに好ましくはメタノール又は2−プロパノールであり、さらに一層好ましくは2−プロパノールである。
 アルコール溶媒は、市販のものをそのまま用いることもできるし、蒸留等の精製手段により精製して用いることもできる。
 アルコール溶媒の使用量は、アルコール溶媒がメタノールである場合は、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して、好ましくは1~50モルである。アルコール溶媒が炭素数2以上のアルコールである場合は、ハロゲン置換無水フタル酸1重量部に対して、好ましくは0.1~100重量部、より好ましくは0.2~10重量部である。
 工程(A)において、さらに、エーテル溶媒及びアルコール溶媒以外の溶媒であってハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとの反応に不活性な溶媒(以下、不活性溶媒という場合がある。)の存在下で反応を行ってもよい。
 不活性溶媒としては、芳香族炭化水素溶媒、ハロゲン化芳香族炭化水素溶媒及び脂肪族炭化水素溶媒が挙げられる。芳香族炭化水素溶媒としては、トルエン及びキシレンが挙げられ、ハロゲン化芳香族炭化水素溶媒としては、クロロベンゼン及びジクロロベンゼンが挙げられ、脂肪族炭化水素溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びシクロヘキサンが挙げられる。不活性溶媒は、好ましくは芳香族炭化水素溶媒であり、より好ましくは炭素数6~10の芳香族炭化水素溶媒であり、さらに好ましくはトルエンである。
 不活性溶媒は、市販のものをそのまま用いることもできるし、蒸留等の精製手段により精製して用いることもできる。
 不活性溶媒の使用量はエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群より選ばれる少なくとも一種の溶媒1重量部に対して、好ましくは0.05~10重量部であり、より好ましくは0.1~2重量部であり、さらに好ましくは0.1~0.5重量部である。
 工程(A)は、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群より選ばれる少なくとも一種の溶媒とハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとを混合することにより行われる。混合方法として、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒と水素化ホウ素ナトリウムとを混合し、得られる混合物とハロゲン置換無水フタル酸とを混合する方法、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒とハロゲン置換無水フタル酸とを混合し、得られる混合物に水素化ホウ素ナトリウムを混合する方法が挙げられる。エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒とハロゲン置換無水フタル酸とを混合し、得られる混合物に水素化ホウ素ナトリウムを混合する方法が好ましい。水素化ホウ素ナトリウム並びにエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒は、それぞれ分割して添加することができる。水素化ホウ素ナトリウムを調製して用いる場合、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒とハロゲン置換無水フタル酸とを混合し、得られる混合物中で水素化ホウ素ナトリウムを調製することもできる。
 ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとの反応温度は、通常−20~200℃、好ましくは−10~100℃、より好ましくは−5~80℃である。
 工程(A)は、常圧下、減圧下又は加圧下で行われ、好ましくは常圧下で行われる。反応の進行度合いは、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認することができる。
<工程(B)>
 置換は、工程(A)で得られた反応混合物(以下、混合物(A)という場合がある。)からエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む溶媒を留去し、芳香族炭化水素溶媒を添加することにより行われることが好ましい。
 工程(B)で得られる混合物(以下、混合物(B)という場合がある。)に含まれる溶媒は、芳香族炭化水素溶媒を含む。混合物(B)に含まれる溶媒は、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒又は不活性溶媒を含んでいてもよい。
 混合物(B)に含まれる溶媒に対する、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の含有率は、通常10重量%未満であり、好ましくは5重量%未満である。
 混合物(B)に含まれる溶媒に対する、芳香族炭化水素溶媒の含有率は、通常90重量%以上であり、好ましくは95重量%以上である。
 混合物(A)にエーテル溶媒が含まれる場合、混合物(B)に含まれる溶媒に対するエーテル溶媒の含有率は、好ましくは3重量%以下である。
 混合物(A)にアルコール溶媒が含まれる場合、混合物(B)に含まれる溶媒に対するアルコール溶媒の含有率は、好ましくは2重量%以下である。
 芳香族炭化水素溶媒としては、トルエン及びキシレンが挙げられ、好ましくはトルエンである。
 留去した溶媒は、再利用して工程(A)におけるエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒として用いることが好ましい。再利用する前に、精留など精製操作を行うことがより好ましい。
 反応系への水の添加は、工程(A)より前に行ってもよいし、工程(A)中に行ってもよいし、工程(A)と工程(B)との間に行ってもよい。工程(A)と工程(B)との間に水を添加することが好ましい。
 なお、工程(A)において溶媒中に既に水が含有されている場合には、水を添加しないで反応を実施してもよい。
 反応系への水の添加量は、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して0.05~3モルであることが好ましい。
 工程(A)より前に水を反応系へ添加する場合、水の添加量は、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して通常0.05~1モルであり、好ましくは0.05~0.5モルであり、より好ましくは0.1~0.3モルである。
 工程(A)中に水を反応系へ添加する場合、水の添加量は、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して通常0.05~1モルであり、好ましくは0.05~0.5モルであり、より好ましくは0.1~0.3モルである。
 工程(A)と工程(B)との間に反応系へ水を添加する場合、水の添加量は、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して通常0.05~3モルであり、好ましくは0.1~1モルであり、より好ましくは0.2~0.6モルである。
 水は、上述の不活性溶媒とともに添加してもよい。
 水を添加するときの反応混合物の温度は、通常−20~200℃、好ましくは−20~80℃、より好ましくは−10~40℃である。
 本発明の製造方法は、工程(A)、(B)及び(C)を含むことが好ましい。
<工程(C)>
 酸としては、塩化水素、硫化水素、ホウ酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、シュウ酸等の脂肪族カルボン酸;安息香酸等の芳香族カルボン酸;メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸;及びベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸が挙げられる。酸は、好ましくは無機酸であり、より好ましくは硫化水素である。
 酸は、市販のものを用いることができ、単独で用いてもよいし、溶媒と混合して用いてもよい。酸と混合する溶媒としては、水、上述のエーテル溶媒、上述のアルコール溶媒等が挙げられる。酸と溶媒とを混合する場合は、酸と溶媒とを混合した混合物として用いてもよく、混合物としては硫化水素と水との混合物である硫酸が挙げられる。硫酸の場合は、好ましくは5~38重量%の硫酸、より好ましくは20~38重量%の硫酸である。
 酸の使用量は、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して、通常0.5~10モルである。
 混合物(B)と酸との混合は、溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒としては、上述の不活性溶媒、上述のエーテル溶媒、上述のアルコール溶媒等が挙げられる。
 混合物(B)と酸とを混合する方法としては、溶媒と酸とを混合し、得られる酸溶液中に混合物(B)を添加する方法や、混合物(B)に酸を添加する方法が挙げられる。混合物(B)及び酸は分割して添加してもよい。
 工程(B)で得られた混合物と酸との混合温度は、通常10~70℃である。
<取り出し工程>
 本発明の製造方法は、工程(A)、(B)及び取り出し工程を含むことが好ましく、工程(A)、(B)、(C)及び取り出し工程を含むことがより好ましい。
 取り出し工程は、混合物(B)又は工程(C)で得られた混合物からハロゲン置換フタリドを取り出す工程である。
 混合物(B)又は工程(C)で得られた混合物からハロゲン置換フタリドを取り出す方法としては、混合物(B)又は工程(C)で得られる混合物をろ過、デカンテーション等により固液分離する方法が挙げられる。必要に応じて、固液分離する前に、中和、濃縮、冷却等をしてもよい。取り出したハロゲン置換フタリドを、乾燥することが好ましい。
<精製工程>
 取り出し工程で得られたハロゲン置換フタリドを、さらに精製することが好ましい。精製方法としては、例えば、洗浄、カラムクロマトグラフィー、結晶化等が挙げられる。結晶化方法としては、溶媒にハロゲン置換フタリドを溶解して溶液を調製し、得られる溶液を冷却する方法、前記溶液を濃縮する方法、前記溶液に貧溶媒を添加する方法等が挙げられる。溶液に貧溶媒を添加する方法が好ましい。
 ハロゲン置換フタリドとして、4−フルオロフタリド、5−フルオロフタリド、6−フルオロフタリド、7−フルオロフタリド、4−クロロフタリド、5−クロロフタリド、6−クロロフタリド、7−クロロフタリド、4−ブロモフタリド、5−ブロモフタリド、6−ブロモフタリド、7−ブロモフタリド、4,5−ジフルオロフタリド、4,6−ジフルオロフタリド、4,7−ジフルオロフタリド、5,6−ジフルオロフタリド、4,5−ジクロロフタリド、4,6−ジクロロフタリド、4,7−ジクロロフタリド、5,6−ジクロロフタリド、4,5−ジブロモフタリド、4,6−ジブロモフタリド、4,7−ジブロモフタリド、5,6−ジブロモフタリド、4−クロロ−5−フルオロフタリド、4−クロロ−6−フルオロフタリド、4−クロロ−7−フルオロフタリド、5−クロロ−6−フルオロフタリド、4−ブロモ−5−フルオロフタリド、4−ブロモ−6−フルオロフタリド、4−ブロモ−7−フルオロフタリド、5−ブロモ−6−フルオロフタリド、
4,5,6−トリフルオロフタリド、4,5,7−トリフルオロ−フタリド、4,5,6−トリクロロフタリド、4,5,7−トリクロロフタリド、4,5,6−トリブロモフタリド、4,5,7−トリブロモフタリド、4,5−ジクロロ−6−フルオロフタリド、4,5−ジクロロ−7−フルオロフタリド、5,6−ジクロロ−4−フルオロフタリド、4,5,6,7−テトラフルオロフタリド、4,5,6,7−テトラクロロフタリド、4,5,6,7−テトラブロモフタリド、4,7−ジクロロ−5,6−ジフルオロフタリド、5,6−ジクロロ−4,7−ジフルオロフタリド、7−フルオロ−4,5,6−トリクロロフタリド及び7−クロロ−4,5,6−トリフルオロフタリド等が挙げられる。
 本発明によれば、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒を回収しながら、収率よくハロゲン置換フタリドを製造することが可能となる。
 次に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.1g、1,2−ジメトキシエタン150.2g、トルエン90.1g及び2−プロパノール18.8gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム7.9gを約1時間かけて分割添加した後、−5℃にて3時間撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.2g及び水1.1gを添加したところ、穏やかな発泡とともに黄色から黄白色スラリーへと変化した。得られたスラリーを60℃で、24時間撹拌し安定性を確認したところ含量の低下は見られなかった。
 その後、30~40℃で減圧下溶媒を657.9g留去した。留去した溶媒の組成は、トルエン77.3重量%、1,2−ジメトキシエタン21.9重量%、2−プロパノール1.5重量%、水472重量ppmであった。濃縮残渣は、高粘度スラリーから低粘度スラリーとなりスケーリングも僅かに生じる程度でマス性状の改善が見られた。その送液性は良好であった。得られた残渣に、トルエン291.9gを加え、溶媒を置換した混合物を得た。
 得られた混合物を、トルエン120.2g及び20.6重量%硫酸151.5gを仕込んだセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水で洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を327.6g留去し、トルエン30.2gの添加、50重量%2−プロパノールトルエン溶液240.2gの滴下を順次実施した。その後、70℃まで2時間、−5℃まで3時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を50重量%2−プロパノール−トルエン溶液60.2gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド45.7gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、収率を求めた。
 収率:80.3%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
(実施例2)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.1g、1,2−ジメトキシエタン212.3g、トルエン28.1g及び2−プロパノール18.8gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム8.0gを約1時間かけて分割添加した後、−5℃にて3時間撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.2g及び水1、9gを添加したところ、穏やかな発泡とともに黄色から黄白色スラリーへと変化した。得られたスラリーを40℃で、138時間撹拌し安定性を確認したところ、含量の低下は見られなかった。
 30~40℃で減圧下溶媒を608.6g留去した。留去した溶媒の組成は、トルエン66.7重量%、1,2−ジメトキシエタン31.7重量%、2−プロパノール1.4重量%、水217重量ppmであった。濃縮残渣は、高粘度スラリーから低粘度スラリーとなりスケーリングも僅かに生じる程度でマス性状の改善が見られた。その送液性は良好であった。得られた残渣に、トルエン266.6gを加え、溶媒を置換した混合物を得た。
 得られた混合物を、トルエン124.9g及び20.6重量%硫酸151.6gを仕込んだセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を309.6g留去し、トルエン27.6gの添加、50重量%2−プロパノール2−プロパノールトルエン溶液240.0gの滴下を順次実施した。その後、70℃まで2時間、0℃まで14時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を50重量%2−プロパノール−トルエン溶液120.2gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド43.9gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、収率を求めた。
 収率:78.1%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
(実施例3)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.2g、1,2−ジメトキシエタン212.3g、トルエン28.0g、及び2−プロパノール18.9gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム8.1gを約1時間かけて分割添加した後、−5℃にて3時間撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.2g及び水3.9gを添加したところ、穏やかな発泡とともに黄色から黄白色スラリーへと変化した。得られたスラリーを40℃、67時間撹拌し安定性を確認したところ、含量の低下は見られなかった。
30~40℃で減圧下溶媒を611.5g留去した。留去した溶媒の組成は、トルエン64.8重量%、1,2−ジメトキシエタン33.0重量%、2−プロパノール2.1重量%、水706重量ppmであった。濃縮残渣は、高粘度スラリーから低粘度スラリーとなりスケーリングも僅かに生じる程度でマス性状の改善が見られた。その送液性は良好であった。得られた残渣にトルエン220.9gを加えて、溶媒が置換された混合物を得た。
 得られた混合物を、トルエン122.0g及び20.6重量%硫酸152.0gを仕込んだセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水で洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を342.0g留去し、トルエン27.7gの添加、50重量%2−プロパノール−トルエン溶液240.5gの滴下を順次実施した。その後、70℃まで2時間、0℃まで14時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を50重量%2−プロパノールトルエン溶液120.4gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド45.3gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、収率を求めた。
 収率:80.3%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
(実施例4)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.1g、1,2−ジメトキシエタン212.5g、トルエン28.0g及び2−プロパノール15.0gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム6.3gを10時間かけて分割添加した後、−5℃にて3時間撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.9g及び水1.2gを添加したところ、穏やかな発泡とともに黄色から黄白色スラリーへと変化した。
 得られたスラリーを30~40℃で減圧下溶媒を600.5g留去した。留去した溶媒の組成は、トルエン66.2重量%、1,2−ジメトキシエタン32.5重量%、2−プロパノール1.3重量%であった。濃縮残渣は、高粘度スラリーから低粘度スラリーとなりスケーリングも僅かに生じる程度でマス性状の改善が見られた。その送液性は良好であった。得られた残渣に、トルエン422.8gを加えて、溶媒を置換した混合物を得た。
 得られた混合物を、20.6重量%硫酸151.8gを仕込んだセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を389.6g留去し、トルエン33.4gの添加、45重量%2−プロパノールトルエン溶液266.7gの滴下を順次実施した。その後、0℃まで14時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を45重量%2−プロパノール−トルエン溶液60.6gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド46.1gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、収率を求めた。
 収率:81.1%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
(実施例5)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.0g、1,2−ジメトキシエタン212.4g、トルエン28.1g、2−プロパノール15.0g及び水1.3gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム6.3gを5時間かけて分割添加した後、−5℃にて終夜撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.5g及び水1.2gを添加し、30~40℃で減圧下溶媒を597.0g留去したところ、留分の溶媒組成は、トルエン64.6重量%、1,2−ジメトキシエタン32.8重量%、2−プロパノール1.9重量%であった。濃縮残渣は、高粘度スラリーから低粘度スラリーとなりスケーリングも僅かに生じる程度でマス性状の改善が見られた。その送液性は良好であった。得られた残渣に、トルエン403.8gを加えて、溶媒を置換した反応混合物を得た。
 得られた混合物を、20.6重量%硫酸151.4gを仕込んだセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水120.2gにて洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を358.1g留去し、トルエン13.4gの添加、45重量%2−プロパノール−トルエン溶液266.8gの滴下を順次実施した。その後、0℃まで14時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を45重量%2−プロパノール−トルエン溶液60.3gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド42.6gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、結晶、濾液、洗液中の4,5,6,7−テトラクロロフタリド含量を決定し、その収率を求めた。
 収率:75.1%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
(実施例6)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.2g、1,2−ジメトキシエタン212.4g、トルエン28.1g、2−プロパノール15.2g及び水0.8gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム6.3gを5時間かけて分割添加した後、−5℃にて終夜撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.3gを添加し、30~40℃で減圧下溶媒を653.3g留去したところ、留分の溶媒組成は、トルエン67.5重量%、1,2−ジメトキシエタン31.0重量%、2−プロパノール1.5重量%であった。濃縮残渣は、高粘度スラリーから低粘度スラリーとなりスケーリングも僅かに生じる程度でマス性状の改善が見られた。その送液性は良好であった。得られた残渣に、トルエン502.7gを加えて、溶媒を置換した混合物を得た。
 得られた混合物を、20.6重量%硫酸151.3gを仕込んだセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水120.3gにて洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を395.4g留去し、トルエン2.3gの添加、45重量%2−プロパノールトルエン溶液267.0gの滴下を順次実施した。その後、0℃まで14時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を45重量%2−プロパノール−トルエン溶液60.2gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド45.2gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、結晶、濾液、洗液中の4,5,6,7−テトラクロロフタリド含量を決定し、その収率を求めた。
 収率:79.2%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
(参考例1)
 セパラブルフラスコに、室温でテトラクロロ無水フタル酸60.1g、1,2−ジメトキシエタン212.3g、トルエン28.0g及び2−プロパノール18.8gを仕込み、得られた混合物を攪拌しながら−5℃に冷却した。該混合物に水素化ホウ素ナトリウム8.0gを約1時間かけて分割添加した後、−5℃にて3時間撹拌した。
 得られた混合物にトルエン480.6gを添加し、40℃、21時間撹拌して安定性を確認したところ、含量の低下が確認された(保持率約95重量%)。30~40℃で減圧下溶媒を568.1g留去した。留去した溶媒の組成は、トルエン65.1重量%、1,2−ジメトキシエタン30.8重量%、2−プロパノール0.6重量%であった。濃縮残渣は、高粘度スラリーとなり多量のスケーリングのため、全量送液することは困難であった。また、この濃縮残渣にトルエン227.3gを添加しても大幅な改善は見られなかった。得られた残渣に、トルエンを加えて、溶媒を置換した混合物を得た。
 得られた混合物を、トルエン120.2g及び20.6重量%硫酸151.3gをセパラブルフラスコに40℃にて30分かけて滴下したところ、穏やかな発泡が観察された。得られた混合物を80℃に昇温し、静置分液後、有機層を水120.0gにて洗浄してさらに分液操作を行った。
 得られた有機層について、常圧下溶媒を335.6g留去し、トルエン27.1gの添加、50重量%2−プロパノール−トルエン溶液240.2gの滴下を順次実施した。その後、70℃まで2時間、0℃まで14時間かけて冷却することで白色結晶を析出させ、濾過を行った。濾過した結晶を50重量%2−プロパノール−トルエン溶液120.2gで洗浄し、乾燥した後に、4,5,6,7−テトラクロロフタリド37.2gを白色結晶として得た。ガスクロマトグラフィー内部標準法により、結晶、濾液、洗液中の4,5,6,7−テトラクロロフタリド含量を決定し、その収率を求めた。
 収率:65.6%(テトラクロロ無水フタル酸基準)
 本発明によれば、エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒を回収しながら、収率よくハロゲン置換フタリドを製造することができる。

Claims (7)

  1.  下記工程(A)及び(B)を含むハロゲン置換フタリドの製造方法。
    工程(A):エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒中、水の存在下、ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとを反応させる工程。
    工程(B):工程(A)で得られた反応混合物に含まれるエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の一部又は全部を、芳香族炭化水素溶媒に置換する工程。
  2.  工程(B)よりも前に水を反応系に添加する請求項1に記載の製造方法。
  3.  下記工程(A)及び(B)を含むハロゲン置換フタリドの製造方法。
    工程(A):エーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の存在下、ハロゲン置換無水フタル酸と水素化ホウ素ナトリウムとを反応させる工程。
    工程(B):工程(A)で得られた反応混合物に水を添加し、該反応混合物に含まれるエーテル溶媒及びアルコール溶媒からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶媒の一部又は全部を、芳香族炭化水素溶媒に置換する工程。
  4.  さらに下記工程(C)を含む請求項2又は3に記載の製造方法。
    工程(C):工程(B)で得られた混合物と酸とを混合する工程。
  5.  水の量が、水素化ホウ素ナトリウム1モルに対して0.05~3モルである請求項2又は3に記載の製造方法。
  6.  ハロゲン置換フタリドが、テトラハロゲン置換無水フタル酸である請求項2又は3に記載の製造方法。
  7.  ハロゲン置換フタリドが、テトラクロロ無水フタル酸である請求項2又は3に記載の製造方法。
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